Ch03数据通讯基本知识.ppt

第3章 数据通信基础知识,通信系统：完成通信过程的全部设备和传输媒质。,消息的传递和交换: 利用通信系统来实现的,通信：信息的传递和交换。,固定电话通信系统,卫星通信系统,移动通信系统,计算机网络通信系统,本章主要内容,3.1 通信系统模型 3.2 通信媒体 3.3 信号和编码 3.4 多路复用技术 3.5 数据交换技术 3.6 通信中的主要技术指标,3.1 数据通信基本概念,通信系统的一般模型 信息、数据和信号 发送设备和接受设备 通信方式,1）通信系统的一般模型,实例：通过公共电话网访问互联网。 发送设备和接受设备：Modem。 将计算机中的信息（数字信号）转换为可以在公共电话网上传输的模拟信号。,2）信息、数据和信号：,信息（Information）：描述客观事物的属性。消息的形式：如符号、文字、语音、音乐、数据、图像、活动图像等。 数据（Data）：数字化的信息形式。在计算机网络系统中，数据通常被理解为在网络中存储、处理和传输的二进制数字编码。 信号（Signal）：在携带传输介质中信息的表示形式。如：电信号、电磁信号、光信号、载波信号、脉冲信号、调制信号等。,3）发送设备和接收设备：,发送设备：将信息转化为信号。通常要经过3个步骤，即变换、编码和调制。 变换：就是将表达消息的非电量的变化变换为电量的变化。 编码：在数字通信系统里，为了提高信号传输质量等目的对数字信号进行的变换。 调制：将信号进行变换，使之更适合在相应的媒介中传输。 接收设备：将信号转换为消息。,4）通信方式：,按信号类型分：模拟通信、数字通信。 按信号表示分：基带通信、宽带通信。 按信道形式分：有线通信、无线通信。 按收信者是否在运动中完成通信分：移动通信、固定通信。 按信息传送的方向与时间分：单工、半双工、全双工。,3.2 通信媒体,1）双绞线,特点： 布线容易、便宜。 直接传输距离有限传输速率不是很高。,适用于： 局域网布线。,性能： 传输速率：100Mbps 传输距离：100M,2）同轴电缆,适用于： 较大型的局域网。,性能： 传输速率：100Mbps 传输距离：1000M,3）光缆,特点： 传输速度快，距离远，不导电，不受电磁干扰，不怕雷电击，很难在外部窃听等。 适用于： 长距离；信息量大；要求高度安全的场合。 性能： 传输速率：1000Mbps。 传输距离：10000M,4）无线传输媒质,微波、红外线、激光,微波信道：频带宽，数据传输速率高。 适用于：不同建筑物之间的局域网互联。,典型应用： 卫星通信、移动通信、广播,3.3 信号和编码,模拟信号和数字信号 信号变换 数据编码 调制解调,1）模拟信号和数字信号,模拟信号,数字信号,2）信号变换,将模拟信号转换为数字信号，然后通过数字通信系统进行传输。,3）数据编码,目的：更有效地进行数字数据传送。,基带传输：在线路中直接传送数字信号的电脉冲。近距离通信的局域网都采用基带传输。,功能：主要解决数字信号表示、收发两端之间的信号同步等两个问题。,数据编码 数字数据的模拟信号编码,一般有三种编码方式： ASK(调幅)：用载波的不同幅度表示1和0。 FSK(调频)：用载波的不同频率表示1和0。 PSK(调相)：用载波的不同相位表示1和0。,数据编码 数字数据的数字信号编码,NRZ编码：用不同的电压来表示1和0。,曼彻斯特编码：用不同的跳变来表示1和0。,4）调制解调,调制：将数字信号转换成模拟信号。 解调：将模拟信号转换为数字信号。,应用举例 固定电话,固定电话通信系统：在模拟通信系统中传输模拟信号。,应用举例 访问互联网络,通过MODEM访问互联网：在模拟通信系统中传输数字信号。,应用举例 IP电话,IP电话：在数字通信系统中传输模拟信号。,3.4 多路复用技术,频分多路复用（FDM） 时分多路复用（TDM）,1）频分多路复用（FDM）,频分多路复用：在物理信道的可用带宽超过单个原始信号所需带宽的情况下，可将该物理信道的总带宽分割成若干个与传输单个信号带宽相同（或略宽）的子信道，每个子信道传输一路信号。,典型应用： 闭路电视 移动通信,1）FDM的应用举例,2）时分多路复用（TDM）,时分多路复用：若信道能达到的位传输速率超过传输数据所需的数据传输速率，可将一条物理信道按时间分成若干个时间片，轮流地分配给多个信号使用，每一时间片由一个信号占用。,典型应用： 固定电话,1）TDM的应用举例,3.5 数据交换技术,电路交换 报文交换 分组交换 各种数据交换技术比较,1）电路交换,工作过程： 电路建立：在传输数据之前，要先经过呼叫过程建立一条端到端的电路。如：“H1-A-B-C-H3” 。 数据传输：数据在通道“H1-A-B-C-H3”上进行双向传输，在整个数据传输过程中，所建立的电路必须始终保持连接状态。 电路拆除：数据传输结束后，拆除连接。,2）报文交换,工作过程： 报文交换方式的数据传输单位是报文。 当一个站点发送报文时，网络节点根据报文上的目的地址，把报文发送到下一个节点，一直逐个节点地转送到目的节点。 每个节点在收到整个报文并检查无误后，就暂存这个报文，然后利用路由信息找出下一个节点的地址，再把整个报文传送给下一个节点。,3）分组交换,工作过程： 分组交换方式的数据传输单位是分组。 分组交换是报文交换的